리튬 배터리는 휴대용 배터리에 가장 적합한 선택입니다

리튬 배터리의 탄생은 "리튬"의 발견으로 시작되었습니다. 1817년, 스웨덴의 화학자 클레이는 스웨덴의 한 섬에서 채취한 광물 시료에서 최초로 리튬을 추출했습니다. 리튬이라는 이름은 그리스어 '돌'과 '돌'에서 유래했습니다. "무거운" 것처럼 들리지만, 실제로는 지금까지 알려진 고체 원소 중 가장 가벼운 물질입니다.

중학교 시절 화학 주기율표는 아주 익숙했을 겁니다. 화학 주기율표를 보면 리튬의 상대 원자량이 1족 또는 2족에 속한다는 것을 알 수 있습니다. 리튬은 알려진 원소(방사성 원소 포함) 중 가장 활동적인 금속입니다. 제가 고등학교 때 선생님께서 실험을 하셨는데, 리튬 조각을 물에 던지거나 공기 중에 폭발시키면 빠르게 타버립니다.

리튬은 그렇게 불안정한데, 어떻게 현대 생활에 없어서는 안 될 리튬 배터리가 될 수 있을까?

좋은 에너지 운반체가 되려면 가능한 한 작은 부피와 무게로 더 많은 에너지를 저장하고 운반해야 합니다. 리튬 원소에서 리튬 배터리에 이르기까지, 이는 리튬 배터리의 세 가지 특성 때문입니다.

1: 리튬 원자의 상대 질량이 작다

2: 강력한 전자 기능

3: 높은 전자 전달 비율

이 세 가지 요점은 원소 주기율표에서 확인할 수 있습니다. 주기율표 상단에 있는 원소는 하단에 있는 원소보다 우수하고, 좌측에 있는 원소는 우측에 있는 원소보다 우수합니다. 물론, 수소가 최고의 에너지 운반체가 되어서는 안 된다고 말하는 사람들도 있습니다. 물론, 저는 수소가 자연에서 최고의 에너지 운반체라는 사실을 부정하지 않습니다. 그렇지 않다면 왜 수소 연료 전지 연구가 급부상하는 것일까요? 수소는 미래의 최전선에 있다고 할 수밖에 없으며, 현재 기술은 아직 성숙되지 않았습니다.

따라서 배터리로서 리튬을 선택한 것은 지구상의 모든 원소 중에서 찾을 수 있는 상대적 최적 솔루션에 기초한 것입니다.

리튬전지의 장점 (휴대폰 및 전기자동차 기반 분석)

1. 높은 에너지. 작은 크기에 큰 용량. 휴대폰을 예로 들어보면, 이렇게 작은 크기의 배터리가 4000mAh라는 대용량을 저장할 수 있습니다.

2. 수명이 길어 휴대전화는 매일 밤 충전해야 하며, 충방전 횟수도 매우 많은 반면, 리튬 배터리는 충방전 횟수가 수천 회 이상에 달합니다.

3. 정격전압이 높고, 단일 작동전압이므로 소형 전기제품에 사용하기 적합합니다.

4. 높은 출력 지지 용량을 갖춘 리튬 철 인산 리튬 이온 배터리는 15-30c의 충방전 용량에 도달할 수 있어 전기 자동차가 고강도 시동 가속을 달성하는 데 편리하며, 이것이 전기 자동차의 100m 가속이 일반적으로 매우 빠른 이유입니다.

5. 자가 방전율이 매우 낮아 일반적으로 월 1% 미만입니다. 휴대폰을 끄더라도 장시간 전기가 유지됩니다.

6. 가볍기 때문에 휴대폰을 휴대하기 편리하고, 전기 자동차를 더 가볍고 빠르게 만들 수 있습니다.

7. 고온 및 저온 적응성, -20℃~60℃ 환경에서 사용할 수 있으며, 기본적으로 우리 생활 온도와 일치합니다(이것이 중국 동북부에서 -30℃ 이하이면 휴대폰이 얼어붙는 이유입니다)

이러한 일곱 가지 장점 덕분에 리튬 배터리는 일상생활에서 큰 인기를 누리고 있습니다. 대형 전기 자동차 제조업체인 테슬라는 리튬 배터리를 탑재한 친환경 자동차를 만들고 있습니다. 배터리 제조업체들은 리튬 배터리를 사용하여 휴대용 기기를 개발하고 있습니다.

노벨상의 목적은 물리학, 화학, 생리학 또는 의학, 문학, 평화, 경제학 분야에서 인류에 가장 중요한 공헌을 한 세계적 인물에게 상을 수여하는 것입니다.

요즘은 150g도 안 되는 무게의 휴대폰을 들고 쇼핑을 갈 수 있습니다.

리튬 배터리는 완벽하지 않습니다. 모바일 기기를 예로 들어 보겠습니다. 현재 리튬 배터리의 부피는 극도로 압축되어 있습니다. 휴대폰의 좁은 공간에서 어떻게 부피를 줄이고 용량을 크게 할 수 있을지, 그리고 한 달에 한 번 충전할 수 있을지는 앞으로 하나씩 해결될 것입니다. 예를 들어, 핵분열 기술은 향후 수십 년 안에 획기적인 발전을 이룰 수 있으며, 소형화 또는 초소형화도 가능합니다. 따라서 휴대용 핵연료 전지는 폭넓은 개발 가능성을 가질 것입니다.

그러나 리튬 배터리가 화학 분야에서 인류에게 큰 공헌을 했다는 것은 부인할 수 없는 사실이며, 리튬 배터리는 여전히 휴대용 배터리 중에서도 최고의 선택입니다.